環(huán)境因素對豬生產(chǎn)影響分析

張云鵬 ，張凈搏 ，王萬興 ，陳小盼 ，劉慶雨 ，張 琪 ，呼榮健 ，張 晶 ，張樹敏

（1.公主嶺國家農(nóng)業(yè)科技園飛馬斯牧業(yè)有限公司，吉林 公主嶺 136100；2.哈密市畜牧工作站，新疆 哈密 839000；3.鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 4511004；4.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 長春 130000；5.長春市九臺區(qū)農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊，吉林 長春 130500；6.吉林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130062；7.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林 長春 130124）

豬肉是世界上消費(fèi)最廣泛的肉類，中國是全球第一豬肉生產(chǎn)國及消費(fèi)國，2020年的產(chǎn)量約為3 800萬噸，消費(fèi)豬肉為4 270萬噸。2020年1-1 1月我國豬肉進(jìn)口總量為389.38萬噸，同比增長124.71%。雖然2021年的豬肉年產(chǎn)量進(jìn)一步提高，豬價下跌，但豬肉在我國居民的飲食中一直占有較高的地位。如何提供如此高的豬肉產(chǎn)量，豬場生產(chǎn)管理對肉豬年出欄量具有很大影響，豬場生產(chǎn)成績的提高不僅僅靠對疾病的防控，良好的環(huán)境控制也是促進(jìn)生產(chǎn)成績進(jìn)一步提高的重要因素之一。為了更好地滿足并提高養(yǎng)豬生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，應(yīng)該從限制生產(chǎn)的各方面環(huán)境因素考慮，例如占地面積、溫度濕度及空氣質(zhì)量、光照等，改善豬的生活環(huán)境，既增加了豬的福利，同時也提高的生產(chǎn)成績。

1 空間面積對豬的影響

1.1 對生長速度及采食量的影響

在合理范圍內(nèi)，增加飼養(yǎng)密度會增加單位面積生產(chǎn)的活體重總公斤數(shù)，從而增加利潤和減少設(shè)備的折舊費(fèi)用。育肥豬飼養(yǎng)密度較大會降低豬的生長速度和福利水平。當(dāng)豬舍達(dá)到擁擠程度時，移除部分最重的豬可以大大減輕占地面積減少所帶來的負(fù)面影響，剩余的豬可以獲得更多的資源，例如占地面積和飼養(yǎng)空間、水和群體間的地位競爭，從而可以提高剩余豬的生長性能。正常的育肥豬占地面積為每頭0.71 m2，如果將同圈舍內(nèi)最大的豬移出25%，可以使豬占地面積達(dá)到最優(yōu)豬性能時的占地面積0.94 m2，圈內(nèi)其余豬的平均日增重（ADG）提高了20%，平均日采食量（ADFI）提高了11%。移除圈內(nèi)50%最重的豬并沒有進(jìn)一步提高豬的生產(chǎn)性能。因此，在育肥期的早期和中期提供足夠的空間分配，然后在育肥期后期移除圈內(nèi)25%的豬，可以減小后期育肥豬的空間限制帶來的影響。當(dāng)為每頭豬提供0.89至0.98 m2的占地面積時，以138 kg體重銷售的豬生長性能最好。在育肥豬體重69-124 kg階段，占地面積為0.91 m2的豬比0.63 m2的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）都有所增加，而料重比（F/G）減少?？傊嫉?.91 m2的豬生長速度更快，消耗的飼料更多。另外，Callahan等人發(fā)現(xiàn)，仔豬斷奶到第46天離開保育，ADG受到群體規(guī)模大小及占地面積大小的影響。

1.2 對發(fā)病率和死亡率影響

豬的總體健康狀況并沒有受到占地面積大小的實質(zhì)性影響。通過后期移出體重較重的豬，發(fā)現(xiàn)豬只的死亡率、皮膚損傷及肢蹄病的發(fā)生率與豬所占空間大小并沒有顯著相關(guān)。豬生病所治療的天數(shù)也不受占地面積的影響。但是，豬的死亡隨著樓層養(yǎng)殖的增高而增加。Anil等人報告了占地面積與皮膚損傷和損傷發(fā)生率之間的反比關(guān)系。每頭占地0.8 m2空間的豬比0.64 m2豬的所受傷害更小，原因可能是處于擁擠環(huán)境中的豬只更容易相互攻擊。這一結(jié)果表明擁擠豬的福利受到損害，但作者沒有報告發(fā)病率或死亡率。說明，占地面積大小對育肥豬的發(fā)病率或死亡率沒有顯著影響。

1.3 對后備母豬生長、生理和血液學(xué)的影響

Callahan等人將13組斷奶的后備母豬按占地面積分為大、中或小，每欄分別放置14、11或 8頭豬，使每頭豬占地面積分別為0.15 m2、0.19 m2及0.27 m2。收集斷奶后第6天和第43天豬血液樣本進(jìn)行了全血細(xì)胞計數(shù)和血液化學(xué)分析。結(jié)果表明，占地面積小的母豬網(wǎng)織紅細(xì)胞的濃度和百分比最小，紅細(xì)胞分布寬度最大。受治療影響，其中最大和中等占地面積的后備母豬的血鈣濃度大于最小占地面積的后備母豬。斷奶后第6天到第43天，所有組的血清皮質(zhì)醇濃度處于持續(xù)增加狀態(tài)，但不受治療影響。通過在保育舍中每欄放置更少的豬，來獲得更大的空間從而影響血液參數(shù)，并且占地面積大與中等組的后備母豬增加更多的ADG。另外，Anil等人發(fā)現(xiàn)，0.64至0.88 m2的占地面積分配對體重不超過116 kg豬的唾液皮質(zhì)醇濃度沒有影響。當(dāng)豬接近出欄重量時，唾液皮質(zhì)醇濃度顯著下降。一些研究人員報告了唾液皮質(zhì)醇和占地面積之間的反比關(guān)系。

1.4 占地面積對未來的窩產(chǎn)仔數(shù)或母豬的保留率的影響

在生產(chǎn)的育種階段，群體占地面積的大小對未來的窩產(chǎn)仔數(shù)或母豬的保留率沒有顯著影響。同樣，斷奶時豬的占地面積大小不影響產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)。與體型較大的豬相比，斷奶時體型較小的豬并進(jìn)入種豬群后，沒有完成胎次并且顯示流產(chǎn)率更高。

2 氣候環(huán)境對豬的影響

2.1 高溫天氣對豬肉質(zhì)的影響

氣候環(huán)境是影響母豬生產(chǎn)性能及全球牲畜生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。環(huán)境溫度、相對濕度、風(fēng)速和其他氣候因素的不利影響會引起豬的熱應(yīng)激，導(dǎo)致豬健康和福利受損，甚至死亡。為了應(yīng)對熱應(yīng)激，豬會做出一些重大的生物變化，包括一系列行為和生理適應(yīng)性反應(yīng)，以維持體內(nèi)平衡。在屠宰當(dāng)天經(jīng)受過熱應(yīng)激的豬的胴體和肉類質(zhì)量可能會受到負(fù)面影響，從而給生豬生產(chǎn)者和肉類行業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)環(huán)境溫度高于或低于屠宰重量豬的熱中性區(qū)（10-21℃）時，豬本身都會出現(xiàn)一些不適反應(yīng)，而豬更容易受到環(huán)境高溫度以及濕度的影響。炎熱的天氣條件會影響宰前和宰后的肌肉代謝，引起屠宰廠運(yùn)輸和飼養(yǎng)期間豬的死亡率提高，并導(dǎo)致豬出現(xiàn)蒼白、松軟和滲出肉（PSE）。另一方面，在冬季屠宰的豬中也有胴體損傷比例較高，死亡率較高，深色、堅硬和干燥肉（DFD）的發(fā)生率較高的報告。眾所周知，豬對環(huán)境中高溫和相對濕度極為敏感，因為豬角質(zhì)化汗腺功能失調(diào)，以及相對于體重其心臟和肺體積較小，本身散發(fā)熱量的能力有限，高背膘厚度會抑制熱傳遞到環(huán)境中。由于豬不會出汗，熱應(yīng)激下的體溫調(diào)節(jié)首先通過行為適應(yīng)完成，如喘息、接觸較冷的表面或在潮濕區(qū)域洗澡（泥浴）。當(dāng)熱應(yīng)激持續(xù)時，喘息對豬的調(diào)節(jié)體溫?zé)o效，因為暴露在不舒適的熱條件下會影響豬的散熱能力，并導(dǎo)致生理和代謝調(diào)整，這可以解釋在夏季屠宰的豬中發(fā)現(xiàn)的最高血乳酸和葡萄糖濃度。

2.2 高溫對生產(chǎn)母豬的影響

隨著天氣高溫變得更長久、更頻繁、更強(qiáng)烈，對生豬生產(chǎn)的影響也越來越大。在產(chǎn)后熱應(yīng)激（HS）期間，豬會減少采食量（FI）作為減少產(chǎn)熱（HP）的適應(yīng)性反應(yīng)。而目前的瘦肉型豬加劇了這些影響，因為HP會隨著瘦肉組織增生率的增加而增加，導(dǎo)致豬的耐熱性較差。在母豬等雌性哺乳動物中，體溫過高會導(dǎo)致生理變化，從而損害卵母細(xì)胞發(fā)育、早期胚胎發(fā)育、胎兒和胎盤生長以及哺乳性能，這些都會影響后代的后續(xù)生長。

2.3 寒冷天氣對豬的影響

冬季屠宰的豬具有最高的平均日增重、活重、冷及熱胴體重量、腰部肌肉厚度和背膘厚度/熱胴體重量比。此外，在冬季和秋季屠宰的豬背膘厚度最高，但瘦肉含量最低。寒冷條件下，豬代謝需求增加，營養(yǎng)需求同時增加，環(huán)境溫度每降低1℃，飼料消耗增加35 g/d，這可以解釋為什么冬季屠宰的豬具有最高的屠宰重量。眾所周知，重量級豬的胴體質(zhì)量較低，胴體重量增加，背膘厚度、腰肌厚度、背膘厚度/活重比增加，胴體肉質(zhì)降低。在冬季屠宰的豬受到不利天氣條件的影響，例如高風(fēng)速（29～38 km/h）和溫度（從-3.5～6.0℃），低于屠宰重量豬的上臨界溫度（10℃）。另外，在寒冷天氣條件下運(yùn)輸，豬會改變姿勢，蜷縮在一起以保持體溫并限制熱量損失。當(dāng)豬無法維持熱量平衡時，發(fā)抖產(chǎn)熱將增加熱量的產(chǎn)生，而犧牲骨骼肌中的能量儲存。

3 空氣質(zhì)量對豬的影響

3.1 氨氣、硫化氫和二氧化碳含量的影響

豬舍中常存在因豬糞堆積而產(chǎn)生的厭氧菌微生物分解生成氣態(tài)化合物，多為氨氣和硫化氫等，影響著豬的生活環(huán)境和生產(chǎn)力。動物呼吸會產(chǎn)生二氧化碳（CO2），這可能會引起畜舍內(nèi)二氧化碳濃度增高。而到冬季時為了降低供暖成本，常常會降低豬舍通風(fēng)量，來提高溫度。冬季產(chǎn)房要求通風(fēng)率為每頭20 cfm，以控制水分、氣體、灰塵和氣味，盡管這些流速可能不足以將空氣中的污染物濃度降低到安全水平。當(dāng)空氣中CO2濃度高于1 540 mg/kg時，豬肺功能下降。與僅接觸粉塵相比，同時接觸高濃度CO2會增加豬肺部炎癥反應(yīng)。

3.2 對激素及肉質(zhì)的影響

當(dāng)豬舍環(huán)境較差時，豬將持續(xù)處于應(yīng)激狀態(tài)，會分泌大量應(yīng)激激素如皮質(zhì)醇、腎上腺素、去甲腎上腺素等，對豬的健康影響很大。Kim等人通過對豬舍使用空氣凈化器來改善空氣質(zhì)量，對比未凈化空氣的豬舍，發(fā)現(xiàn)豬舍所采集的豬血液樣品中皮質(zhì)醇、腎上腺素和去甲腎上腺素水平均處于正常參考值范圍內(nèi)。進(jìn)行肉質(zhì)檢測時發(fā)現(xiàn)空氣凈化器對改善肌肉間脂肪率有一定作用，但在肉色上作用不大。

3.3 粉塵及氣體凝膠的影響

豬舍空氣中漂浮著顆粒氣體凝膠，當(dāng)豬吸入大量顆粒物時，容易引發(fā)呼吸道疾病。而且一些病原微生物會吸附在微小顆粒上，通過呼吸進(jìn)入豬肺泡，引發(fā)肺炎、支氣管炎等疾病。當(dāng)氣體凝膠達(dá)到一定程度還可傳播一些病毒性疾病。Eisenl?ffel等人評估了紫外線殺菌燈（UVC）照射和再循環(huán)空氣過濾系

統(tǒng)在減少空氣傳播細(xì)菌和灰塵方面對空氣質(zhì)量的改善情況。發(fā)現(xiàn)UVC的空氣過濾使空氣中的細(xì)菌減少了99.4%，總灰塵減少了95.0%。在具有循環(huán)空氣過濾系統(tǒng)的豬舍中，平均空氣中的粉塵濃度最低，提高了動物的肺部健康水平。而Wenke等人發(fā)現(xiàn)，使用循環(huán)空氣過濾器的動物肺部健康狀況最佳，但無法證明空氣中的病毒和細(xì)菌水平顯著降低，使用空氣過濾是改善空氣質(zhì)量的一個輔助因素。

4 光照對豬的影響

4.1 對生長性狀、胴體參數(shù)、中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比率及社交互動的影響

Martelli等人對80頭初始體重約為75 kg的意大利重型豬進(jìn)行兩組對比試驗，分別為豬舍要求最低光照強(qiáng)度組（LL）和高光照強(qiáng)度組（HL），每天對兩組進(jìn)行12 h光照。豬體重達(dá)到160 kg時進(jìn)行屠宰。發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度對豬的生長性狀、胴體參數(shù)或中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的比率沒有影響。對每組20頭豬進(jìn)行的行為觀察表明，光照強(qiáng)度不影響豬的主要行為特征。暴露于較高光照水平的豬（80 lux）之間的互動次數(shù)，顯著高于接受較低光照水平的豬（40 lux），豬只間有著更高比例的觸覺社交互動。

4.2 對維生素D3和25（OH）D的影響

Alexander等人通過對春季（3月）和夏季（6月）飼喂3個月的豬進(jìn)行試驗對比發(fā)現(xiàn)，日平均增重（ADG）不受日光照射的影響。陽光照射下，所有豬的25（OH）D濃度都得到了提升。3月豬的25（OH）D濃度低于6月的豬。最初的陽光照射使3月豬的血清25（OH）D濃度增加了200%，6月豬增加了67%。維生素D3的血清濃度在72h內(nèi)降低，暴露后第4周時25（OH）D降低。維生素D結(jié)合蛋白、維生素D合成CYP2R1、CYP27A1、CYP2D25或降解酶CYP24A1的表達(dá)不受陽光照射的影響。CYP27B1的表達(dá)在腎臟中降低，但在陽光照射后在肝臟中趨于增加。綜上所述，有限的陽光照射可以有效地增加維生素D水平不同的生長豬血清中維生素D的濃度。Larson-Meyer等人通過對春夏季和夏秋季育肥豬做光照試驗對比發(fā)現(xiàn)，兩組中25（OH）D3的血清濃度在日照前后之間沒有差異，但隨著日照程度的增加而增加。腰部組織的維生素D含量隨著日照程度增加而增加。雖然暴露在陽光下會增加皮下脂肪組織中25（OH）D的組織含量，維生素D3含量變化并不明顯。豬在屠宰前兩周每天接受陽光照射會增加腰部的維生素D含量。未來的工作應(yīng)該在其他品種的豬身上證實這些發(fā)現(xiàn)，并確定更短、更頻繁的陽光照射能否同樣有效地提高里脊肉和其他豬肉產(chǎn)品的維生素D含量。

4.3 對母豬繁殖性能的影響

H?lli等人對短日照（10 h）和長日照（14 h）光照試驗發(fā)現(xiàn)，兩種不同的光照方案對母豬分娩率（FR）和斷奶至發(fā)情間隔沒有顯著影響。然而，6月、7月和8月的FR低于12月、1月和2月。第2胎母豬表現(xiàn)出較低的FR和較高的首次發(fā)情延遲發(fā)生率。這項研究表明，盡管有人工光照，母豬仍可能對季節(jié)變化做出反應(yīng)?？傊褂煤唵蔚墓庹辗桨笇Ψ敝承阅苓M(jìn)行控制似乎很困難。Prunier等人對母豬斷奶后10 d發(fā)情率進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，短光照（8～12 h）下發(fā)情率高于長光照（12～16 h），哺乳期間失重?fù)p失研究發(fā)現(xiàn)，短光照失重?fù)p失大于長光照。Tast等人發(fā)現(xiàn)，長日照（16 h）下的母豬斷奶發(fā)情間隔時間為3～55 d，短日照（8 h）下為4～74 d。長日照對母豬斷奶發(fā)情間隔有一定的積極作用，但不影響窩產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重及子宮炎癥的發(fā)生概率。

5 總結(jié)

綜上所述，正常情況下，每頭育肥豬所需占地面積為0.71 m2，如果將圈舍內(nèi)體重最大的豬移出25%，可以使每頭豬占地面積達(dá)到0.94 m2，實現(xiàn)育肥豬最優(yōu)性能，平均日增重和采食量也同時得到提高，進(jìn)一步改善了豬的生產(chǎn)性能。而且，足夠的空間可以減少豬之間的爭斗現(xiàn)象，也影響著血液參數(shù)。高溫高濕環(huán)境下，豬的散熱系統(tǒng)較差，常處于應(yīng)激狀態(tài)，更容易出現(xiàn)滲出肉及干燥肉，也會使血清中乳酸和葡萄糖濃度達(dá)到最高。同時損害繁殖母豬的卵母細(xì)胞、胚胎發(fā)育以及哺乳性能，影響仔豬后續(xù)生長。寒冷環(huán)境下，為了維持正常的機(jī)體消耗，豬會攝入更高的采食量，會引起更高的背膘厚度，瘦肉率更低?？諝庵羞^高的氨氣、硫化氫和二氧化碳含量更容易誘發(fā)豬呼吸道疾病，當(dāng)空氣中的氣體顆粒凝膠達(dá)到一定程度時，會吸附一些病原體，加快了疾病的傳播。良好的空氣質(zhì)量可以減少豬只呼吸道疾病的發(fā)生，使豬的肺部健康程度更高。較強(qiáng)的光照可以提高豬群整體的活動度，延長光照時間也會對斷奶母豬發(fā)情產(chǎn)生一定的積極作用，而且在育肥豬屠宰前進(jìn)行短期光照會增加腰部的維生素D含量，但對生長速度及一些血液參數(shù)無影響。確定更短、更頻繁的陽光照射，以此有效提高里脊肉和其他豬肉產(chǎn)品的維生素D含量，是未來研究的一個方向。